Neuronale Kommunikation zwischen Darm, Gehirn und Migräne: Ein komplexer Zusammenhang

Man spricht oft vom Bauchgefühl oder sagt, dass Emotionen im Darm sitzen. Viele Entscheidungen treffen wir „aus dem Bauch heraus“. Dass unsere Psyche und unser Verdauungssystem miteinander verbunden sind, ist keine Einbildung. Der Darm ist dabei „gesprächiger“ als das Gehirn: Etwa 90 % der Informationen werden von unten nach oben geleitet. Die neuronale Kommunikation zwischen Darm und Gehirn ist ein komplexes, bidirektionales System, bei dem das Mikrobiom, das Immunsystem sowie neuronale und hormonelle Signalwege interagieren. Dieser Artikel beleuchtet die vielfältigen Verbindungen zwischen Darm, Gehirn und Migräne, um ein umfassendes Verständnis dieser komplexen Wechselwirkungen zu ermöglichen.

Die Darm-Hirn-Achse: Ein bidirektionales Kommunikationssystem

Im Darm befinden sich ca. 30 bis 100 Billionen Mikroorganismen. Das sind deutlich mehr Zellen als körpereigene Zellen. Dies erklärt, warum der Darm, insbesondere die Darmflora, einen so großen Einfluss auf unsere psychische Gesundheit hat. So gesehen ist es nicht verwunderlich, dass die meisten psychischen und neurologischen Erkrankungen mit einer Darmdysbiose einhergehen. Leider wird bei der Behandlung der Darm aber oft vernachlässigt.

Die Darm-Hirn-Achse ist ein komplexes Netzwerk, das eine bidirektionale Kommunikation zwischen dem Gehirn und dem Verdauungstrakt ermöglicht. Diese Kommunikation erfolgt über verschiedene Wege:

• Das autonome Nervensystem: Das autonome Nervensystem ist der Teil des Nervensystems, der sich weitestgehend der bewussten Kontrolle entzieht. Beide Nervensysteme interagieren mit dem enterischen Nervensystem. Das enterische Nervensystem ist ein komplexes Netzwerk von Nervenzellen, das den Verdauungstrakt durchzieht. Das sympathische Nervensystem, auch Sympathikus genannt, ist bei Aktivität und erhöhter Leistungsbereitschaft aktiv. Der Sympathikus überträgt aber auch Informationen in die umgekehrte Richtung, vom Darm ans Gehirn, wie z. B. Informationen über den Füllungszustands des Darms und Dehnung der Darmwand. Auch Schmerzen, wie z. B. Der Parasympathikus ist in Ruhephasen aktiv und fördert die Regeneration. Der Hauptnerv des parasympathischen Nervensystems ist der Vagusnerv. Der Vagusnerv, als Hauptkomponente des Parasympathikus, ist entscheidend für Ruhe, Entspannung und soziale Interaktion. Studien legen nahe, dass bestimmte probiotische Bakterien wie Laktobazillen und Bifidobakterien den Vagusnerv über die Darm-Hirn-Achse positiv stimulieren können. "Um etwa Emotionen im Gesicht unseres Gegenübers zu erkennen, muss der Vagusnerv gut funktionieren", sagt Psychiaterin und Ernährungsmedizinerin Sabrina Leal Garcia von der Medizinischen Universität Graz.
• Hormone: Der Darm sendet mithilfe von Hormonen wichtige Signale ans Gehirn.
• Neurotransmitter: Darmbakterien produzieren Neurotransmitter wie Serotonin, Dopamin und GABA. Neurotransmitter sind Signalmoleküle, die von einer Nervenzelle auf eine andere Zelle übertragen werden. Diese Signalmoleküle aus dem Darm können über das enterische Nervensystem und den Vagusnerv Signale ans Gehirn senden und so z. B. Umgekehrt wirken Neurotransmitter, die im Gehirn gebildet werden, auch auf den Darm. Sie können beispielsweise Darmbewegungen, Blutfluss und Immunreaktionen beeinflussen.
• Das Immunsystem: Der Darm und das Gehirn sind auch über das Immunsystem verbunden. Zytokine sind Botenstoffe, die von Immunzellen produziert werden. Zu den bekanntesten Zytokinen gehören Interleukine, Interferone und TNF-α. Sie werden insbesondere bei Entzündungen und dem Leaky Gut Syndrom produziert und gelangen über das Blut oder Nervenbahnen ins Gehirn. Manche Zytokine können auch die Blut-Hirn-Schranke durchlässiger machen. Dadurch gelangen Immunzellen und viele schädliche Substanzen leichter ins Gehirn. Mikrogliazellen sind die Immunzellen des zentralen Nervensystems. Auch die verzweigtkettigen Aminosäuren Valin, Leucin und Isoleucin haben eine hemmende Wirkung auf Gliazellen.
• Die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse (HHN-Achse): Die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse (HHN-Achse) ist eigentlich ein Kommunikationssystem zwischen dem Gehirn und der Nebennierenrinde. Sie sorgt dafür, dass die Nebennierenrinde bei Stress Cortisol ausschüttet. Cortisol erhöht die Durchlässigkeit des Darms und wirkt auch auf die Darmbakterien und die Immunantwort im Darm. Ein gesunder Darm hingegen kann die HHN-Achse beruhigen.
• Stoffwechselprodukte: Darmbakterien produzieren noch weitere Stoffwechselprodukte, die bei der Darm-Hirn-Achse eine wichtige Rolle spielen. Es gibt viele Stoffwechselprodukte, die in der Darm-Hirn-Achse involviert sind. Dazu gehören z. B. Gallensäuren und bestimmte Aminosäuren. Die bereits erwähnten kurzkettigen Fettsäuren hemmen nicht nur Mikrogliazellen, sondern haben generell eine entzündungshemmende Wirkung.

Das Mikrobiom im Zentrum der Kommunikation

Im Zentrum dieser Achsen-Kommunikation steht das Mikrobiom, also die Gesamtheit der Mikroorganismen im Darm. Sie produzieren Stoffwechselprodukte wie etwa kurzkettige Fettsäuren. "Diese wandern entweder in ihrer ursprünglichen Form oder umgewandelt zum Hirn und senden dort Signale", erklärt Birgit Terjung. Sie ist Chefärztin der Abteilung für Innere Medizin und Gastroenterologie am St.

Die Darmflora besteht aus Billionen von Mikroorganismen, die nicht nur die Verdauung beeinflussen, sondern auch mit dem Nervensystem kommunizieren. Ein gesundes Mikrobiom besteht zu nahezu 99 Prozent aus gesundheitsförderlichen anaeroben Bakterien. Das restliche Prozent umfasst fäulnisbildende aerobe Bakterien. Die 2 bakteriellen Haupttypen sind Firmicutes (Kohlenhydrat-Abbau) und Bacteroidetes (Eiweiß-Abbau). Generell wird die Mikrobiota durch den mütterlichen Einfluss sowie die äußere Umwelt erworben. Die Mikrobiota spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung und Reifung des Immunsystems, des Gehirns und des Magen-Darm-Trakts. Vielfältige innere und äußere Einflüsse wirken auf die Zusammensetzung des Mikrobioms. Dazu zählen: individuelle Genetik, Lebens- und Ernährungsstil, Infektionen, Alterung, Umweltfaktoren, Medikamenteneinnahme (z.B. Antibiotika).

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Dysbiose, Stimmung und Verhalten

Die Zusammensetzung und das Gleichgewicht der Darm-Mikrobiota nimmt eine Schlüsselrolle im Hinblick auf die Entstehung von Entzündungen und Krankheiten ein: Ist das Gleichgewicht des Mikrobioms gestört, führt dies z.B. zu einer durchlässigeren Darmschleimhaut. Umweltgifte können dann leichter in den Körper gelangen. Auch der Zusammenhang mit Erkrankungen des Zentralnervensystems wird diskutiert. Veränderungen der Homöostase können die Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke beeinflussen. Das Gehirn wiederum beeinflusst das autonome (vegetative) Nervensystem und die Funktionen der Darm-Mikrobiota. Studien zeigen, dass ein Ungleichgewicht des Mikrobioms (Dysbiose) mit der Entstehung neurologischer Störungen verbunden ist. Zum Beispiel können sich Veränderungen der Signalwege und Störungen der mikrobiellen Metaboliten auf Stimmung und Verhalten auswirken.

Wissenschaftler*innen erforschen aktuell mögliche Interventionen bezüglich des Darm-Mikrobioms zur Behandlung neurologischer Erkrankungen wie Alzheimer, Autismus, Parkinson, Schizophrenie, MS, ADHS oder Epilepsie.

Der Einfluss der Darm-Hirn-Achse auf verschiedene Erkrankungen

Beim Blick auf die Kommunikationswege zwischen Darm und Gehirn wird schnell klar, dass diese sich gegenseitig stark beeinflussen und dadurch verstärken können. Beispielsweise hat die Darmflora einen großen Einfluss auf unser psychisches Wohlbefinden. Von den Darmbakterien produzierte Neurotransmitter sind für unsere psychische Gesundheit wichtig. Psychische Probleme und Stress wirken aber auch auf den Darm und können z. B. über die HPA-Achse eine Darmdysbiose verschlimmern. Diese verstärkt dann die psychischen Probleme noch mehr. Die Darm-Hirn-Achse ist bei vielen Erkrankungen gestört. Ursache und Wirkung sind hier meist nicht eindeutig, da viele Faktoren miteinander wechselwirken. Die Erkrankung selbst kann sich negativ auf den Darm und die Darm-Hirn-Achse auswirken. Dies bedeutet im Umkehrschluss auch, dass es bei vielen Erkrankungen sinnvoll ist, an der Darmgesundheit zu arbeiten. Dies heißt nicht, dass sich dadurch alle Beschwerden beheben oder gar Krankheiten heilen lassen.

Reizdarmsyndrom (RDS)

Das Reizdarmsyndrom ist eine Darmerkrankung, die sich durch häufige Bauchschmerzen, -krämpfe, Völlegefühl, Blähungen und Verdauungsprobleme äußert. Die Erkrankung betrifft aber nicht nur den Darm. Oft geht das Reizdarmsyndrom mit kognitiven Problemen, Depressionen und Angstzuständen einher. Ein zentrales Problem beim Reizdarmsyndrom ist eine gestörte Darmflora. Der Leaky Gut fördert außerdem chronische Entzündungen außerhalb des Darms, die über das Blut und Nervenbahnen auch Entzündungen im Gehirn verursachen können. Durch die Veränderungen in der Darmflora ist auch die Produktion von Neurotransmittern im Darm gestört. Neurotransmitter, wie z. B. Serotonin wirken einerseits im Darm. Serotonin reguliert die Darmmotilität, die Sekretion von Verdauungssäften und die Schmerzempfindlichkeit im Darm. Auf ähnliche Art und Weise kann auch Stress über die HHN-Achse das Reizdarmsyndrom verstärken. Etwa 30-50% der Migränepatienten leiden gleichzeitig unter RDS-Symptomen.

Neurodegenerative Erkrankungen: Parkinson und Alzheimer

Parkinson geht nicht nur mit motorischen Störungen, sondern auch mit Verdauungsbeschwerden und Darmdysbiose einher. Die neurodegenerative Erkrankung ist durch α-Synuclein-Aggregationen gekennzeichnet, die die Nervenzellen schädigen. Hier scheint die Darmflora eine wichtige Rolle zu spielen. Umgekehrt können auch die Schädigungen an den Nervenzellen bei Parkinson zu den Verdauungsstörungen beitragen. Auch bei Alzheimer ist die Darm-Hirn-Achse gestört. Alzheimer-Patienten sind häufig von Leaky Gut betroffen und weisen eine veränderte Darmflora auf. Ähnlich wie bei Parkinson scheinen durch den Darm verursachte Entzündungen Amyloid-Beta-Ablagerungen im Gehirn zu begünstigen. Es wurde z.B. eine Verringerung der Anzahl von Bifidobakterien bei Alzheimer-Betroffenen beobachtet. Entzündungshemmende Bakterien wie Coprococcus oder Roseburia treten bei Parkinson-Patienten seltener auf als bei Gesunden.

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Autismus-Spektrum-Störungen (ASS)

Autismus-Spektrum-Störungen (ASS) werden ebenfalls zunehmend mit einer gestörten Darm-Hirn-Achse in Verbindung gebracht. Zahlreiche Studien zeigen, dass viele autistische Kinder unter Darmproblemen wie Verstopfung, Durchfall oder Blähungen leiden. Auch bei Autismus spielt die Neurotransmitter-Balance eine Rolle - etwa im Serotonin- und Dopaminstoffwechsel - ebenso wie eine veränderte Immunantwort im Darm, die über Zytokine auf das Gehirn wirken kann. In Einzelfällen zeigten sich unter konsequenter Therapie der Darmgesundheit deutliche Verbesserungen autistischer Symptome. Bei einer Autismus-Spektrum-Störung scheint die relative Anzahl der Bakterien sowie die Gesamtvielfalt deutlich reduziert vorzuliegen.

Psychische Erkrankungen: Depressionen und Angststörungen

Bei psychischen Erkrankungen wie Depressionen und Angststörungen spielt die Darm-Hirn-Achse ebenfalls eine wichtige Rolle. Betroffene Personen weisen häufig eine geringe Diversität der Darmbakterien auf. Die Bedeutung der Darmflora für die psychische Gesundheit wird aktuell wissenschaftlich untersucht. Da eine veränderte Darmflora negative Auswirkungen auf die Psyche haben kann, sind Probiotika als Therapie naheliegend. Bei Mäusen können Probiotika bei Depressionen und Angststörungen gut helfen. Beim Menschen ist die Datenlage bisher leider begrenzt, aber es gibt gute Hinweise darauf, dass Probiotika bei milden Depressionen in Kombination mit Antidepressiva hilfreich sein können. Das Mikrobiom weist bei Patient*innen mit Depression eine andere Zusammensetzung auf als bei Gesunden. Hier fehlen wahrscheinlich ausreichend gesundheitsförderliche anaerobe Bakterien, um wichtige Enzyme sowie den Serotonin-Spiegel in Balance zu halten. Eine Dysbiose im Mikrobiom scheint generell zu entzündlichen Prozessen zu führen, die das Gehirn im Hinblick auf Entwicklung, Stimmung und Verhalten beeinflussen. Neben dem psychischen Einfluss, können auch Stoffwechsel- und Verdauungsstörungen auftreten.

Migräne

Die durch die Darmdysbiose entstehenden Entzündungen können beispielsweise Migräne verstärken. Migräne ist eine der häufigsten neurologischen Erkrankungen weltweit. Migräne ist eine komplexe neurologische Erkrankung, die als transiente Funktionsstörung des Gehirns charakterisiert werden kann. Sie äußert sich primär durch wiederkehrende Kopfschmerzattacken, die häufig mit neurologischen und vegetativen Begleitsymptomen einhergehen. Bei der Migräne kommt es zu Attacken heftiger, häufig einseitiger pulsierend-pochender Kopfschmerzen, die bei körperlicher Betätigung an Intensität zunehmen. Migräne wird durch eine erhöhte Reizverarbeitung und Entzündungsreaktion im Gehirn ausgelöst.

Viele Betroffene leiden zusätzlich unter Magen-Darm-Beschwerden wie Bauchschmerzen, Übelkeit, Erbrechen oder Durchfall. Tatsächlich berichten bis zu 80 Prozent der Migränepatientinnen und -patienten über begleitende Magen-Darm-Beschwerden während ihrer Attacken. Entzündliche Prozesse im Magen-Darm-Trakt könnten eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Migräne spielen. Chronische Entzündungen im Verdauungstrakt wie Morbus Crohn, Zöliakie oder Infektionen mit Helicobacter pylori können Entzündungsmediatoren freisetzen, die ins Blut gelangen und die Blut-Hirn-Schranke überwinden können.

Bauchmigräne

Die Bauchmigräne (abdominale Migräne) ist eine spezielle Form der Migräne, bei der die Bauchschmerzen im Vordergrund stehen, während die Kopfschmerzen fehlen oder nur leicht ausgeprägt sein können. Diese Form der Migräne betrifft vor allem Kinder, kann aber auch bei Erwachsenen auftreten. Etwa 4 bis 15 % der Kinder mit wiederkehrenden Bauchschmerzen könnten an dieser Form der Migräne leiden.

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Strategien zur Beeinflussung der Darm-Hirn-Achse

Ist die Darm-Hirn-Achse einmal gestört, ist es aufgrund der erwähnten Rückkopplungsmechanismen oft schwer, sie wieder ins Gleichgewicht zu bringen. Diese Rückkopplungsmechanismen arbeiten aber nicht nur gegen uns, man kann sie sich auch zunutze machen. Meist zielen Maßnahmen bei Beschwerden oder Erkrankungen, die mit einer gestörten Darm-Hirn-Achse einhergehen, entweder auf den Darm oder das Gehirn ab. Dennoch macht es Sinn, bei einer gestörten Darm-Hirn-Achse Maßnahmen für den Darm und die psychische Gesundheit zu kombinieren. So kann man sich am ehesten die Synergie zunutze machen.

Ernährung

Die Ernährung hat einen großen Einfluss auf die Zusammensetzung der Darmbakterien. Denn sie verstoffwechseln, was wir essen. Manche Lebensmittel dienen nützlichen Darmbakterien als Futter, wodurch sie sich besser vermehren. Andere Lebensmittel können das Wachstum potenziell schädlicher Bakterien fördern. Eine ausgewogene Ernährung kann sowohl Migräne als auch Magen-Darm-Beschwerden lindern.

• Ballaststoffreiche Ernährung: Eine faserreiche Ernährung fördert die Darmgesundheit und könnte indirekt auch Migräne-Symptome positiv beeinflussen. Ballaststoffreiche Lebensmittel wie Obst und Gemüse, Pilze, Nüsse, Samen und Vollkorn wirken sich positiv auf die Darmflora aus.
• Probiotika: Auch Probiotika sind eine gute Möglichkeit, die Darmflora zu verbessern.
• Alkohol: Dem Darm zuliebe ist es sinnvoll, Alkohol zu meiden oder zumindest stark zu reduzieren. Denn Alkohol verringert die Vielfalt der Darmbakterien.
• Histaminreiche Produkte: Gereifte und fermentierte Lebensmittel wie alter Käse, Salami, Thunfisch oder Tomaten enthalten Histamin oder fördern dessen Freisetzung.
• Mediterrane Ernährung: Die sollte den Expertinnen zufolge mediterran sein, also viele Ballaststoffe, eine große Menge Obst und Gemüse, Nüsse, Samen, Öle wie Olivenöl mit hohem Anteil an Omega-3-Fettsäuren, wenig Fleisch, viel Fisch. Auch fermentierte Lebensmittel wie Sauerkraut, Kombucha oder Kimchi sind sogenannte Synbiotika.
• Verarbeitete Lebensmittel: Generell ist ein hoher Verzehr von verarbeiteten Lebensmitteln zu meiden.

Eine oft ungesunde Lebensweise mit vielen leicht verdaulichen Kohlenhydraten, Koffein und auch Alkohol kann die Bakterien in unserem Darm negativ beeinflussen. Anschließend werden die Stoffe über die Hauptschlagader in das Gehirn und die fein verzweigten Gefäße gepumpt. So gelangen jedoch nicht nur Nährstoffe, sondern auch zugeführte Giftstoffe, die die Leber nicht ausreichend abbauen konnte, ins Gehirn. Experten sprechen diesen Zusammenhang auch von einem Leaky-Gut-Syndrom, einem sogenannten löchrigen Darm, bei dem sich die Schleimschicht in der Oberfläche verändert hat und es zu einem Bakteriensterben kommt. Die Bildung von kurzkettigen Fettsäuren, die im Darm hergestellt werden, um die Entgiftungsprozesse im Gehirn zu unterstützen, werden nicht mehr gebildet.

Stressmanagement

Stress wirkt u. a. über den Vagusnerv und die HHN-Achse auf den Darm. Stress ist sehr individuell und jeder hat andere Probleme, die Stress verursachen. Daher gibt es kein Patentrezept, mit dem man jeglichen Stress beheben kann. Wichtig ist aber, sich bewusst zu machen, dass chronischer Stress gesundheitliche Probleme verursachen und verstärken kann. Darüber hinaus können Achtsamkeitsübungen und Entspannungsmethoden helfen, einerseits Stress zu reduzieren und andererseits die Stressresistenz zu verbessern. Darüber hinaus können Adaptogene - wie Ashwagandha, Rosenwurz oder Ginseng - hilfreich sein. Sie fördern Ruhe und Nervenstärke, indem sie über ihre stressregulierende und entzündungshemmende Wirkung das Gleichgewicht im Darm‑Hirn‑Netzwerk unterstützen. Insbesondere die Rosenwurz kann die Serotonin-Dopamin-Signalwege schützen und geistige Klarheit fördern. Sie ist daher besonders relevant für die Regulation der Darm‑Hirn‑Kommunikation.

Körperlicher und emotionaler Stress kann laut Studien die Zusammensetzung des Mikrobioms beeinflussen. Mehrere neuropsychiatrische und Verhaltensstörungen werden mit Stresszuständen in Verbindung gebracht.

Medikamentöse Behandlungen

Welche Medikamente können bei Migräne helfen?

• Akutmedikation: Zur Akutmedikation können Triptane (z.B. Sumatriptan) und Schmerzmittel wie Ibuprofen, Acetylsalicylsäure oder Paracetamol eingenommen werden. Bei ausgeprägter Übelkeit kommen Antiemetika (z.B. Metoclopramid) in Betracht.
• Vorbeugend: Vorbeugend können Betablocker (z.B. Metoprolol) oder Kalziumantagonisten (z.B.
• Sodbrennen und Magenschmerzen: Bei Sodbrennen und Magenschmerzen können Protonenpumpenhemmer (z.B. Omeprazol) oder H2-Blocker (z.B. Ranitidin) eingenommen werden, um die Magensäureproduktion zu reduzieren. Bei akutem Durchfall kann Loperamid die Darmbewegungen verlangsamen.

Serotonin-Wiederaufnahme-Hemmer (SRI) wirken beispielsweise, indem sie die Wiederaufnahme des Neurotransmitters Serotonin hemmen. Dadurch soll die Serotoninkonzentration im Gehirn erhöht werden. Aber auch im Darm gibt es Serotoninrezeptoren, sogar deutlich mehr als im Gehirn. Serotonin steuert die Darmmotilität, die Sekretion von Verdauungssäften und das Schmerzempfinden im Darm. Antidepressiva wirken sich aber nicht unbedingt negativ auf die Darmgesundheit aus, im Gegenteil. Denn sie können das Wachstum nützlicher Darmbakterien wie Laktobazillen und Bifidobakterien fördern und so einer Dysbiose entgegenwirken. Dadurch kommt es zu einer vermehrten Produktion von Butyrat, einer kurzkettigen Fettsäure, die Entzündungen verringern und die Darmbarriere stärken kann.

Psychotherapie

Auch Psychotherapie wirkt nicht nur auf die Psyche und das Gehirn, sondern auch auf den Darm. Positive Nebenwirkungen einer erfolgreichen Psychotherapie sind häufig eine Linderung von Verdauungsbeschwerden und verringerte Entzündungen. Sie kann sich sogar potenziell positiv auf die Darmflora auswirken.

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